芴基聚磷腈微球的制备及其对苯并噁嗪树脂阻燃性能的影响

以六氯环三磷腈(HCCP)和4,4′-(9-芴)二苯酚为原料,通过超声辅助沉淀聚合制备芴基聚磷腈(PZFP)微球,并将其用于双酚A型苯并噁嗪树脂(PBa)的阻燃改性.热重分析仪(TGA)、锥型量热仪(CONE)和动态热机械分析仪(DMA)测试结果表明,PZFP可提高PBa热降解后残留量,并能显著降低热释放速率(HRR),延长点燃时间(TTI),提高火灾性能指数(FPI),起到良好的阻燃作用.其中,PBa/PZFP-10%具有最佳阻燃性能.与纯PBa相比,PBa/PZFP-10%的HRR值由566 k W/m2降低到214 k W/m2,玻璃化转变温度(Tg)和储能模量略有提高.纯PBa和PBa/PZFP-10%的Tg分别为222和226°C.PBa/PZFP-10%复合材料的CONE测试后炭层扫描电镜(SEM)和热重-红外联用(TG-FTIR)结果显示,PZFP在PBa燃烧过程中,可以促进PBa主链和侧基交联成炭,形成外表面致密和内部多孔结构的凝聚相;PZFP本身热解产物部分参与凝聚相形成过程,仍有少量逸到气相中阻碍或终止气相燃烧循环.PZFP在PBa基体中起到凝聚相和气相阻燃机理协同作用.